Таймер для аквариума — это полезное дополне
ние к остальному оборудованию. Дает возможность его запуска в отсутствии человека в заданное время с определенной периодичностью. Используя таймер можно регулировать включение и выключение освещения, подачу кислорода и углекислого газа.
Механические таймеры
Механические устройства стоят относительно дешево и легко настраиваются. Простейший механический таймер представляет собой циферблат, на котором выставляется время замыкания и размыкания электрической цепи.
Довольно важным обстоятельством является наличие специального регулятора, который позволяет электроприбору, подключенному к таймеру, работать напрямую в случае необходимости. Такая функция может пригодиться, когда, например, программа отключила источник света, а нам необходимо что-нибудь рассмотреть в аквариуме.
Недостатки электромеханического таймера следующее:
- Одинаковая программа на каждые сутки;
- При отключении электричества не учитывается временной отрезок отсутствия питания;
- Некоторые модели тикают, как будильники, что иногда раздражает.
Электромеханические реле времени программируются примерно одинаково. Любой механический таймер имеет шкалу для выставления времени: обычно минимальный интервал равен 15 минутам
Советы и предупреждения
Не подключайте к таймеру приборы, потребляющие мощность больше разрешенной.
Нагреватели и фильтры не стоит подключать к таймеру. Включение и отключение нагревателя обычно регулируется датчиком температуры воды, а процесс фильтрации должен быть непрерывным, да и выключенные фильтры обычно нельзя оставлять погруженными в воду.
Не стоит подключать несколько приборов к одному таймеру. Лучше использовать отдельные таймеры для каждого прибора или использовать многоканальный таймер.
Видео: делаем таймер для аквариума своими руками
Электронные таймеры
Электронный таймер можно программировать на любые промежутки времени. Данные устройства отличаются друг от друга только дизайном и некоторыми вспомогательными функциями: например, переходом на зимнее и летнее время или функцией реагирования на движение. Любое устройство имеет переключатель, позволяющий работать подключенному электроприбору в автономном режиме.
Электронный таймер
Электронный таймер в сравнении механическим имеет определенные преимущества:
- На каждый день можно задавать собственные программы;
- Можно установить одну программу на несколько дней — к примеру, только на первую половину недели;
- Наличие аккумуляторных источников питания, позволяющих не зависеть от электросети, когда это актуально;
- Устройство не имеет шестерней и прочих механических частей, поэтому тиканье, похожее на будильник, отсутствует.
Как только питание появляется, таймер снова начинает работать по заданной программе. Однако у электронных реле времени тоже есть свои недостатки, и основной из них — это относительная недолговечность аккумуляторных батарей. Когда аккумуляторная батарея вырабатывает свой срок эксплуатации, таймер можно выбрасывать.
Так люксы или люмены? — спросите Вы
В Люменах измеряется количество света от источника, и это нам понадобится расчетах. А считать мы будем люксы — единицы исчисления освещённости (1 Люкс равен освещённости поверхности в 1м2 при световом потоке падающем на нее излучении, равным 1 Люмен).
Важно выбрать точные показатели без всяких «запасов». Если недостаток освещения замедляет ассимиляционные процессы в растениях, угнетает их рост и даже может привести к гибели, то из-за завышенных параметров растения могут:
- получить вред от избытка света, который ведет к разложению хлорофилла, деструкции протоплазмы растительности и дисбалансу питания.
- принять попытки «самозащиты» — путем уменьшения площади листовой пластины и опускания своих листьев в глубь воды — чего мы точно не добиваемся
- либо буйно вегетировать (неконтролируемо расти).
Чтобы они могли спокойно расти, на протяжении длительного времени и не меняли созданный вами подводный ландшафт, но при этом и не дегенерировали — правильно подбирайте характеристики освещения.
Области применения таймеров
Таймеры самостоятельно включают электрические или механические приборы. Например, утром они включают освещение в аквариуме, вечером выключают его. В идеале источники освещения в аквариуме должны включаться, когда комнату заполняет дневной свет и рыбки просыпаются.
Для этих целей реле времени незаменимо. Оно поможет включать свет по утрам в зимние дни, когда светает поздно и хозяева уже давно ушли на работу, а также по вечерам, если они, к примеру, засиделись в гостях. Электронный таймер будет включать свет в аквариуме в течение нескольких дней, когда хозяева находятся вне дома.
Эксплуатация устройства значительно облегчает содержание аквариума. Жители подводного мира, включая растения, быстро приспосабливается к циклическим временным процессам: таймер избавляет ваших питомцев от лишних стрессов. Реле времени включает также компрессор в нужное вам время. В аквариумах, в которых требуется круглосуточная аэрация с помощью нескольких компрессоров, таймер можно запрограммировать таким образом, что он будет давать отдых то одному, то другому устройству подачи воздуха.
Автоматизировать можно также терморегуляторы: в ночное время этим приборам можно давать отдых. К реле времени можно подключить аквариумную помпу, которая необходима для постепенной замены воды в аквариуме.
Умный аквариум
При помощи различных приборы для обслуживания аквариума можно создать настоящий умный аквариум, который не будет нуждаться в уходе. Аквариумные рыбки и растения, а точнее, наблюдение за ними, конечно доставляют эстетическое удовольствие. Но настоящему аквариумисту приносит радость свой аквариум и возня с ним, например с пересадкой растений, чисткой воды.
Комплексный умный аквариум – сложное инженерное сооружение. Первый шаг к умному аквариуму – заставить работать по расписанию ряд обслуживающих его приборов. Таймеры, которые настраиваются своими руками, предназначены именно для этой цели.
Электроника
Драйвера для питания светодиодов использованы самодельные на базе микросхемы MBI6651 в корпусе SOT23-6L. Платы сделаны под smd-монтаж, обратная сторона стеклотекстолита осталась полностью гладкой, что позволило их закрепить на задней стороне профиля, который служит для драйверов радиатором.
Данные микросхемы из обвязки требуют 2 танталовых конденсатора, дроссель, диод Шоттки и токозадающий резистор.
Имеется вход для подачи ШИМ сигнала для управления яркостью (от 0 до 100%). При питании от 24в и подключенных 6ти светодиодах, эти драйвера обеспечивают эффективность около 98%. В моём случае использованы 5 таких микросхем. 3 драйвера питают 18 белых светодиодов, и по одному использованы для красных и синих светодиодов. В принципе, можно было 8 цветных светодиодов повесить на один драйвер, т.к. они имеют меньшее напряжение питания и ограничиться четырьмя микросхемами MBI6651 на весь светильник. Два параллельно включенных резистора по 0,47Ом (в сумме дают ~0,23Ома) обеспечивают ток около 350мА. Индуктивность я использовал с выводами, расположив её над микросхемой драйвера. Для SMD-дросселя, понадобилось бы дополнительное место на плате.
Плата в формате SprintLayout6 На плате драйверов необходимо соединить перемычками все пятачки «In +» и туда же подать плюсовой вывод блока питания на 24в. Подключить общий, и выход ШИМ сигнала с микроконтроллера, о котором ниже: Для управления светом использован модуль D1-mini на базе Wi-Fi микроконтроллера ESP8266 с прошивкой проекта Tasmota.
Плату с минимальными переделками и корпус использовал из одного предыдущего своего проекта димера для светодиодных лент Для питания платы D1 Mini применен DC-DC преобразователь MINI 360 на вход которого подается 24в.
Светильником можно управлять из любой системы умного дома по MQTT или посредством GET-запросов. Для первоначального конфигурирования и управления имеется веб-интерфейс. Tasmota также можно сконфигурировать и для автономной работы (различные таймеры и сценарии по ним запускаемые). Таким образом у меня настроена полная автоматическая автономная работа светильника, реализованы режимы рассвета и заката (конфигурирование подробно будет описано ниже).
Насколько важен индекс цветопередачи — CRI?
При одинаковой цветовой температуре индекс цветопередачи может сильно разниться. Наглядно можно посмотреть на примере, при одинаковой температуре 2700К только лампа с высоким коэффициентом цветопередачи демонстрирует естественную картинку.
Только естественный солнечный свет не обладает «окраской», поэтому и является оптимальным для восприятия. Для создания освещения без искажения цветов индекс цветопередачи должен составлять не менее 75Ra, чаще встречаются 80-90Ra, а в показателями 90-98Ra обладают только премиальные линейки топовых производителей (прим. Philips De Luxe TL-D , Osram Lumilux De Luxe). В общем, чем выше — тем лучше. Такие люминесцентные лампы можете поискать в АксиомПлюс — на мой взгляд, неплохой магазин со всеми детальными характеристиками, которые нам так важны.
Какие лампы нужны для таких требований?
Начинать расчет нужно с габаритов и литража.Точнее отталкиваться нужно не от литража, а от площади его поверхности (или дна, как вам удобней). И забудем про Вт/л. Рассмотрев на примере популярных размеров по таблице можно рассчитать нужные лампы для 100 литрового аквариума.
Наиболее значимой будем считать длину фасадного стекла по наиболее длинной стороне, т.к. существуют международные стандарты линейных ламп, и критически важно, чтобы они не оказались длиннее или короче габаритов самого аквариума.
*Округление в большую сторону обусловлено тем чтобы осталось место под цоколь вашего светильника.
Пример расчета. Так для 100л аквариума со сторонами 350х600х500 мм, исходя из норм освещенности и площади поверхности в 0,21м2 для растений средней высоты (до 25см) находим значение 2100 Люмен.
В интернет магазине выбираем ближайшие к 2100лм параметры и видим: в нашем случае на выбор лампы длиной по 590мм (ближайшее по длине аквариума 600мм) мощностью около от 20 до 30Вт.
Если необходимого номинала не найдется, что гарантировано для больших габаритов, то просто выбираем меньшие значения и в большем количестве.
А в другом примере: при тех же условиях, но для большого литража в 1500л, где может понадобиться более 16 000 люменов, подойдет 3 ярких лампы по 5200 люмен (максимально существующие) каждая.
Большая часть аквариумов уже идет укомплектована штатным светильником в крышке. Это хорошо тем что, все уже сделано и Вы лишаетесь хлопот по его изготовлению. Но попутно вы лишаетесь и возможности поменять лампы по своему выбору, т.к. ПРА (пускорегулирующая аппаратура) работает только с установленными лампами.
Сборка
Коротко о сборке. 3D модель в скетчап. Основание светильника выполнено из отрезков алюминиевого профиля 15мм х 30мм. Алюминиевые детали складываются попарно на ребро, надежно фиксируются и просверливаются сверлом 2,5 мм. При чем, у верхнего профиля просверливаются обе стенки, а у нижнего только примыкающая стенка. В верхнем профиле отверстия, расположенные на верхней грани рассверливаются до 7мм. Далее детали нужно разъединить и в нижнем профиле нарезать резьбу М3, а нижней стенке верхнего профиля рассверлить отверстие сверлом 3мм (чтобы свободно винт М3 проходил). Таким образом, пара профилей скрепляется винтами М3 в 5 точках. После соединения первой пары профилей, всё разбираем, предварительно промаркировав какой профиль с каким стыкуется, верхний профиль убираем, ставим вниз следующий профиль и всё повторяем, но с некоторым смещением. На иллюстрации попробовал это изобразить:
После подготовки всех деталей соприкасающиеся поверхности необходимо промазать тонким слоем термопасты (я использовал КПТ8). Собрать детали основания светильника, скрутив их винтами с использованием фиксатора резьбы. Если в вашем случае светодиоды попадают на стыки профилей, то для нормального теплового контакта между профилем и радиатором светодиода нужно тщательно отшлифовать всю поверхность. На представленных здесь чертежах такой проблемы нет, однако, т.к. я собирал свой светильник из материалов, которые были под рукой, то я столкнулся с необходимостью шлифовки. Выбираем сторону, к которой планируем крепить светодиоды и тщательно шлифуем её до тех пор, пока палец не перестанет ощущать переход между соседними профилями (я шлифовал сначала болгаркой с наждачкой на липучке, а потом вибрационной плоскошлифовальной машиной Фиолент МПШ 4-28 наждачкой зернистостью 400).
Далее с обеих сторон крепим алюминиевые уголки. Я использовал 25×15, но лучше взять размером по больше. Крепление винтами М4, в предварительно просверленные отверстия, диаметром 3,5мм с нарезанными резьбами М4.
Далее сверху крепим Ш-образный профиль — он будет служить радиатором. Каждую деталь промазываем термопастой, крепим на винты M3 или M2,5 (головки от М3 могут не вместиться между ребрами).
Вертикальные стойки изготовлены из того же профиля, что и основание светильника (15×30мм). Для установки на ребро стекла аквариума, снизу стоек на уголках закреплёны детали из П-образного профиля.
В деталях из П-образного профиля вклеены вставки из фетра и какого-то скользкого пластика, облегчающие перемещение светильника по ребру стекла аквариума.
Сборка корпуса завершена, осталось закрепить светодиоды. В любой чертежной программе или в редакторе векторной графики делаем макет расположения светодиодов и выводим на печать в масштабе 1:1 на 2 листа формата А4 с последующей склейкой в один шаблон. Приклеиваем макет на клей-карандаш к основанию светильника и накерниваем места отверстий для крепежа светодиодов. Пример макета. Затем сверлим отверстия сверлом 2,5мм, нарезаем резьбу M3 и на термопасту садим звезды (радиаторы типа Star) светодиодов на основание. Особо обращу внимание, что под головки винтов, во избежание замыкания, необходимо подкладывать изолирующие шайбы из стеклотекстолита (я покупал в Чип и Дип)
Примененные мной LED-драйверы имеют наибольшую эффективность при питании от 24В и последовательном соединении 6 одноваттных светодиодов, схема будет ниже. Соединяем все светодиоды по схеме (для монтажа я использовал провод МГТФ 0,35 кв.мм) и затем защищаем лаком контакты и все элементы светильника обращенные к воде (ну, кроме линз светодиодов разумеется). В итоге должно получится как-то так:
